CH635788A5 - Enrouleur de ceinture de securite. - Google Patents

Description

La présente invention concerne des enrouleurs de ceinture utilisés dans des systèmes de ceinture d'attache pour les occupants d'un véhicule et, en particulier, à des enrouleurs, du type dit à blocage d'urgence, qui permettent ordinairement à la ceinture d'être tirée de la bobine, mais qui se bloquent dans le cas d'un changement brusque de vitesse du véhicule, comme celui qui se produit dans la collision ou le renversement du véhicule.

Parmi les nombreux types d'enrouleurs à blocage de secours qui ont été proposés au cours de ces années, on trouve ceux qui réagissent à une traction rapide de la ceinture, telle que celle qui se produit lorsque l'occupant du véhicule est projeté en avant dans une collision, un renversement ou un arrêt brusque. Ce type d'enrouleur comprend généralement une roue d'inertie qui tourne avec la bobine enrouleuse de la ceinture lorsque la ceinture est tirée relativement doucement, mais qui suit avec retard la bobine enrouleuse de ceinture lorsque la ceinture est tirée rapidement. La roue d'inertie travaille ordinairement en association avec des ressorts qui aident à maintenir une position relative entre la bobine enrouleuse de la ceinture et la roue d'inertie, jusqu'à une certaine vitesse de rotation choisie. Lorsque cette vitesse de rotation sélectionnée est dépassée, l'inertie de rotation de la roue d'inertie introduit le décalage ou retard entre la roue d'inertie et la bobine enrouleuse de la ceinture. Un mécanisme associé à la roue d'inertie réagit au décalage en rotation de la roue d'inertie en bloquant la rotation de la bobine de la ceinture.

Avec ce type d'enrouleur, on obtient une sensibilité relativement grande du mécanisme, désirable pour bloquer la bobine enrouleuse et empêcher la sortie de la ceinture quand la vitesse à laquelle le passager est projeté en avant est relativement faible, mais qui se traduit par une tendance du mécanisme à bloquer la bobine lorsque le passager est simplement en train de sortir la ceinture pour l'accrocher. De même, le blocage causé par un mécanisme sensible peut se produire pendant le fonctionnement d'un système de ceinture passif qui déplace automatiquement la ceinture entre une configuration de retenue et une configuration de relâchement ou libération. Pour surmonter cet inconvénient de blocage non désiré, il a été nécessaire de diminuer la sensibilité du mécanisme d'inertie, ce qui a entraîné que l'enrouleur ne bloque pas sauf pour une traction relativement rapide. En général, les types d'enrouleurs sensibles à la traction de la ceinture ont été construits pour bloquer seulement lorsque le passager est projeté en avant avec une accélération d'environ 0,7 g ou plus.

Le problème décrit ci-dessus avec des enrouleurs sensibles à une traction de ceinture a conduit au développement d'enrouleurs qui bloquent non seulement par suite d'une traction rapide de la ceinture, mais à un dispositif de détection d'inertie, tel qu'un dispositif du type à pendule, qui détecte un changement rapide de la vitesse du véhicule ou, pour être plus précis, du dispositif de détection d'inertie lui-même. Plusieurs types de systèmes de blocage, dits à double sécurité, qui utilisent à la fois un système sensible à la sortie de la ceinture et un dispositif de détection d'inertie pour bloquer la bobine enrouleuse ont été proposés et commercialisés. Des exemples d'enrouleurs de ceinture à double sécurité sont décrits et illustrés dans les brevets U.S.N»* 3958774,4109881 et 3897024 (republiés sous RE 29594).

En général, les enrouleurs de ceinture du type à double sécurité qui ont été commercialisés ont été jugés adéquats d'un point de vue fonctionnel. Cependant, ils présentent, chacun selon ses particularités, des avantages tels qu'une complexité mécanique comportant un nombre de pièces relativement grand, un assemblage difficile et, par conséquent, un coût d'assemblage élevé, des dimensions démesurément grandes ou un poids excessivement élevé.

Le but de la présente invention est de créer un enrouleur de ceinture pour un véhicule, du type à double sécurité, qui utilise relativement peu de pièces, est comparativement simple à assembler, et comparativement peu coûteux, et est relativement petit et léger. Il est également très sensible, assurant le blocage à des accélérations aussi basses que 0,3 g.

L'enrouleur selon l'invention est défini par la revendication 1.

En plus du mécanisme décrit ci-dessus qui bloque la bobine en réponse à une traction rapide de la ceinture, l'enrouleur possède un dispositif sensible à l'inertie qui arrête la rotation de la roue d'inertie lors d'un changement brusque de la vitesse de l'enrouleur, de préférence dans n'importe quel sens. L'arrêt de la rotation de la roue d'inertie en réponse au dispositif d'inertie a le même effet d'éloigner par les cames la roue d'inertie et le disque de verrouillage l'un de l'autre lors d'une légère rotation de déroulement de la bobine, de sorte que les dents de blocage sur le disque de verrouillage bloquent la bobine sur la chape et empêchent la rotation de la bobine dans le sens de déroulement ou la sortie de la ceinture.

Dans un mode préférentiel de réalisation, le dispositif d'inertie comprend un linguet qui s'engage sélectivement avec une dent quelconque faisant partie d'une série de dents d'encliquetage transversales sur la roue d'inertie qui possède des épaulements tournés dans le sens de rotation de déroulement de la ceinture pour permettre l'engagement par le linguet. Un pendule ou autre élément sensible à l'inertie répond à un changement brusque de la vitesse du rétracteur pour engager le linguet avec les dents d'encliquetage sur la roue d'inertie.

Il est également désirable qu'un enrouleur selon la présente invention possède en outre les caractéristiques suivantes:

1) La force du ressort de la roue d'inertie devrait être sensiblement inférieure à la force du ressort de verrouillage de sorte que, lorsque le disque de verrouillage tourne par rapport à la roue d'inertie dans le sens de déroulement de la ceinture, la roue d'inertie est d'abord poussée vers l'extérieur de sorte qu'elle se bloque sur le couvercle (au moyen des dents d'encliquetage de blocage) et, seulement après un tel blocage, le membre de verrouillage est poussé vers l'intérieur par les moyens de came pour bloquer la rotation de la bobine.

2) La came et le galet de came comprennent de préférence une rangée circulaire de fentes de galet de came espacées circonférentiellement, soit sur le disque de verrouillage, soit sur la roue d'inertie, et des dents de came ayant des bords de came obliques, sur l'autre, du disque de verrouillage ou de la roue d'inertie, les dents de came étant reçues dans les fentes avec les bords de came travaillant pour séparer le disque de verrouillage et la roue d'inertie lorsque la rotation de la roue d'inertie est en retard par rapport à celle du disque de verrouillage dans le sens de déroulement de la ceinture.

3) Les moyens de blocage comprennent de préférence des rangées circulaires d'épaulements s'engageant mutuellement, espacées circonférentiellement, sur les surfaces opposées de la roue d'inertie et de la portion extrême du couvercle, de tels épaulements étant des parties des dents d'encliquetage susmentionnées.

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4) Le mécanisme à came entre le disque de verrouillage et la roue d'inertie est conçu de sorte que l'action de came cesse dès que le bout des dents d'encliquetage de blocage sur la roue d'inertie et les bouts des dents de verrouillage sur le disque de verrouillage sont séparées longitudinalement par une distance égale à la distance entre l'extrémité du couvercle et les bases des épaulements de blocage sur la branche latérale de la chape, de manière à ce qu'une petite rotation supplémentaire de la bobine enrouleuse et du disque de verrouillage pour atteindre un blocage total des dents de verrouillage ne se traduise pas en un mouvement longitudinal supplémentaire de la roue d'inertie vers l'extrémité du couvercle.

5) Pour assurer qu'un enrouleur ayant la caractéristique décrite dans le paragraphe 4 soit déverrouillé (après avoir été verrouillé) lorsque la ceinture devra se réenrouler sur la bobine, il est avantageux de prévoir des dents d'encliquetage de libération sur les surfaces se faisant face de la roue d'inertie et de l'extrémité du couvercle, ces dents étant radialement et circonférentiellement décalées et orientées dans des directions opposées aux dents d'encliquetage de blocage. En conséquence, les dents de libération s'engagent et arrêtent la rotation de la roue d'inertie dans le sens d'enroulement de la ceinture et assurent l'inversion des cames sur le disque de verrouillage et la roue d'inertie lorsque la bobine enrouleuse tourne dans le sens d'enroulement.

Pour une meilleure compréhension de l'invention, on peut se reporter à la description suivante d'exemples de réalisation, conjointement avec les figures des dessins annexés.

La fig. 1 est une vue éclatée d'un mode de réalisation de l'invention;

la fig. 2 est une vue en coupe extrême du mode de réalisation de la fig. 1, les parties centrales de la bobine enrouleuse et de la chape étant détachées et l'enrouleur étant illustré avec le verrou à double sécurité débloqué;

les fig. 3A et 3B sont des représentations schématiques du disque de verrouillage et des cames de la roue d'inertie du mode de réalisation illustré dans les fig. 1 et 2;

la fig. 4 est une vue en bout, partiellement en coupe, du mode de réalisation des fig. 1 à 3 montrant la bobine enrouleuse de la ceinture bloquée;

la fig. 5 est une vue éclatée d'un autre mode de réalisation de l'invention;

la fig. 6 est une vue d'extrémité en coupe de l'enrouleur de la fig. 5, dans laquelle la portion centrale de la bobine enrouleuse et de la chape sont supprimées et l'enrouleur est débloqué;

la fig. 7 est une vue partielle illustrant la configuration d'un épaulement de verrouillage sur la branche latérale de la chape du mode de réalisation des fig. 5 et 6;

la fig. 8 est une vue en élévation partielle d'une dent de verrouillage sur le disque de verrouillage du mode de réalisation des fig. 5 à 7;

les fig. 9A et 9B sont des représentations schématiques du disque de verrouillage et des cames de la roue d'inertie des modes de réalisation des fig. 5 à 8;

la fig. 10 est une vue schématique de l'ensemble de verrouillage illustré à l'état débloqué;

la fig. 11 est une vue schématique de l'ensemble de verrouillage à l'état bloqué;

la fig. 12A est une vue schématique partielle des dents d'encliquetage qui bloquent la roue d'inertie sur la partie extrême du couvercle et empêchent la rotation de la roue d'inertie dans le sens du déroulement de la ceinture dans le mode de réalisation illustré dans les fig. 5 à 11;

la fig. 12B est une vue schématique des dents d'encliquetage qui s'engagent pour assurer le déblocage du mécanisme de verrouillage du mode de réalisation des fig. 5 à 12A;

la fig. 13 est une vue en coupe latérale partielle du dispositif à détection d'inertie des modes de réalisation des fig. 5 à 12B, et la fig. 14 est une coupe partielle de l'extrémité de l'ensemble de verrouillage de l'enrouleur illustré dans les fig. 5 à 13 à l'état bloqué.

Le mode de réalisation de l'invention illustré dans les fig. 1 à 4 comprend une chape 20 faite par pliage d'une ébauche en tôle épaisse en une forme générale en U, de manière à obtenir une partie transversale 22 et une paire de branches latérales espacées 24 et 26. Une bobine enrouleuse 28 d'une ceinture est montée en rotation dans les branches 24 et 26 au moyen de douilles 30 et 32 centrées dans des trous 34 et 36 aménagés dans les branches. L'extrémité d'une ceinture de retenue d'un passager B est attachée à la bobine, et la bobine est armée par un ressort pour tourner dans une direction d'enroulement de la ceinture, comme cela est indiqué par la ligne fléchée W, et par un assemblage à ressorts qui comprend un disque d'arrêt 38, un ressort en spirale 40 et un couvercle 42 assemblés et fixés sur la face externe de la branche 24 de la chape. Une patte 40a de l'extrémité intérieure du ressort 40 est reçue dans une fente 28a sur l'extrémité de la bobine 28, et une patte ou oreille 40b de l'extrémité extérieure du ressort 40 est reçue dans une fente 42a dans le couvercle, le ressort étant monté préarmé pour enrouler une longueur voulue de la ceinture B sur la bobine 28 et pour lui donner une force déterminée qui tend toujours à enrouler la ceinture sur la bobine 28.

La bobine enrouleuse de la ceinture 28 comprend une portion d'axe 28b qui se prolonge vers l'extérieur à partir de la branche 26 et reçoit un disque 44 sur une partie 28b' à diamètre plus grand de la portion 28b et solidaire avec la partie 28b' avec la bobine. Le disque 44 possède, pour y recevoir des dents de verrouillage, des crans 46 espacés également les uns des autres le long de son périmètre. Une pièce de diamètre plus petit 28b" de la portion d'axe 28b reçoit un collier 48, dont l'extrémité intérieure s'appuie contre la face extérieure du disque 44 de la bobine. En allant vers l'extérieur à partir du disque 44 de la bobine, les composants suivants sont reçus sur le collier 48: un ressort de verrouillage 50; un disque de verrouillage 52; une roue d'inertie 54, et un ressort de roue d'inertie 56. Le disque de verrouillage 52 est reçu sur le collier 48 à l'intérieur d'une bride d'arrêt 48a, avec un jeu suffisant entre le trou dans le centre du disque de verrouillage 52 et le collier pour permettre un mouvement axial libre du disque de verrouillage sur le collier. Le ressort de verrouillage 50 est comprimé entre le disque 44 de la bobine et le disque de verrouillage 52 et, par conséquent, pousse normalement le disque de verrouillage 52 vers l'extérieur contre l'épaulement d'arrêt 48a sur le collier 48. Le disque de verrouillage 52 comprend une pluralité de dents de verrouillage longitudinales espacées circonférentiellement 52a. Chacune de ces dents de verrouillage 52a passe au travers d'une entaille correspondante 46 dans le disque 44 de la bobine. En conséquence, le disque de verrouillage 52 tourne toujours avec la bobine 28 et le disque 44 de la bobine, mais il est capable de se déplacer axialement par rapport à la bobine et à la branche 26.

La roue d'inertie 54 est supportée en mouvement axial et en rotation sur le bord circonférentiel d'un disque de butée 48a du collier 48. Un ressort de roue d'inertie 56 pousse la roue d'inertie axialement vers le disque de verrouillage 52, le ressort 56 étant retenu sur la portion externe du collier 48 par un disque de retenue 48b.

Comme cela est illustré dans la fig. 3B, la roue d'inertie 54 possède une rangée circonférentielle de dents de came longitudinales espacées 54a, chacune d'elles s'étendant dans une fente de came correspondante 52b dans le disque de verrouillage 52. Un bord de came incliné 54' sur chaque dent de came 54a travaille contre un bord de galet de came de la fente de came pour déplacer le disque de verrouillage 52 et la roue d'inertie 54 en les éloignant l'un de l'autre lors de la rotation du disque de verrouillage dans le sens de déroulement de la ceinture par rapport à la roue d'inertie (le sens de rotation de déroulement de la ceinture étant représenté dans les dessins par les lignes fléchées désignées par la lettre U).

Lorsque la ceinture B est déroulée de la bobine, soit par un passager qui met la ceinture, soit par un système passif qui tire et sort la ceinture dans une configuration lâche, soit en tirant la ceinture par le passager lorsqu'il est projeté en avant et dans une situation d'urgence, la bobine 28, la bride 44 de bobine et le disque de verrouillage 52 tournent dans le sens de déroulement de la ceinture (les lignes flé5

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chées U) en bloc tant que la ceinture est tirée de la bobine avec une accélération inférieure à une certaine accélération, qui est propre à la conception du système et est de préférence 0,7 g environ. Avec une telle accélération, relativement faible, de la ceinture B dans le sens de déroulement, le ressort de verrouillage 50 et le ressort de la roue d'inertie 56 poussent le disque de verrouillage 52 et la roue d'inertie 54 l'un vers l'autre et les maintiennent dans la position illustrée à la fig. 2, dans laquelle le disque de verrouillage 52 est tenu vers l'extérieur par rapport à la branche latérale 26 de la chape de sorte que le disque de verrouillage tourne librement, les dents de verrouillage ayant un jeu par rapport à la paroi externe de la branche 26 de la chape, et la roue d'inertie 54 est tenue intérieurement, par rapport à la portion de paroi d'extrémité 58a d'un couvercle 58 qui s'ajuste sur l'assemblage de verrouillage, et est attachée de manière appropriée à la branche latérale 26 de la chape.

Lorsque la bobine 28 de la ceinture est accélérée avec une accélération supérieure à 0,7 g environ dans le sens de déroulement, l'inertie de la roue d'inertie 54 ralentit la rotation de la roue d'inertie par rapport à la rotation du disque de verrouillage 52 et de la bobine 28. Lors de cette rotation relative du disque de verrouillage et du disque d'inertie 54, les dents de came 54a sur la roue d'inertie 54 travaillent contre les bords des galets de came des fentes de came 52b sur le disque de verrouillage 52 et séparent la roue d'inertie 54 et le disque de verrouillage l'un de l'autre dans le sens axial (par rapport à l'axe de la bobine 28).

Le mouvement de séparation du disque de verrouillage 52 et de la roue d'inertie 54 se produit dans la séquence suivante, qui est assurée en montant un ressort de roue d'inertie 56 d'une force sensiblement inférieure à celle du ressort 50 du disque de verrouillage. La fig. 2 (état déverrouillé) et la fig. 4 (état verrouillé) devraient être comparées pour faciliter la compréhension du fonctionnement de l'enrouleur. L'action de came initiale, entre les dents de came sur le disque d'inertie et les fentes de came sur le disque de verrouillage, déplace la roue d'inertie 54 vers l'extérieur, vers la paroi extrême 58a du couvercle 58. Lors d'un tel mouvement vers l'extérieur de la roue d'inertie 54, des groupes de dents d'encliquetage de blocage 60 sur la surface regardant vers l'extérieur de la roue d'inertie 54 et des dents d'encliquetage complémentaires 62 sur la surface interne de la postion extrême 58a du couvercle 58 s'engagent et arrêtent la rotation de la roue d'inertie 54 dans le sens de déroulement de la ceinture (la ligne en U fléchée en pointillé dans les dessins). Dès que la roue d'inertie arrête de tourner, une action supplémentaire de came, entre les dents de came 54a sur la roue d'inertie et les fentes de came 52b sur le disque de verrouillage 52, déplace le disque de verrouillage axialement (par rapport à l'axe) vers la branche 26 contre la force du ressort de verrouillage 50 et, finalement, engage les dents de verrouillage 52a sur le disque de verrouillage 52 avec une denture circonfé-rentielle 64 bosselée dans la branche latérale 26 et ayant des épaulements de blocage regardant dans le sens contraire de rotation du disque de verrouillage 52 dans le sens de déroulement U. Les configurations et les emplacements des dents de came et des fentes de came et les emplacements des dents d'encliquetage 60 et 62 par rapport aux emplacements des épaulements de blocage de la denture 64 dans la branche latérale sont tels qu'ils assurent la coïncidence et l'action de blocage résultant de la séquence de mouvement et d'action décrites ci-dessus de l'ensemble de verrouillage.

L'engagement entre les dents de verrouillage 52a et la denture de blocage 64 empêche le disque de verrouillage 52 de tourner davantage dans le sens de déroulement de la ceinture. Tant que les dents de verrouillage s'étendent au travers des crans 46 dans la bride 44 de la bobine, la bobine 28 de la ceinture ne peut tourner davantage dans le sens de sortie. En conséquence, la ceinture B est bloquée, elle ne peut être tirée davantage de la bobine et elle retient l'occupant du véhicule d'être projeté vers l'avant.

Dès que les forces appliquées sur la ceinture qui provoquaient le blocage de l'enrouleur de la manière décrite ci-dessus cessent et que la ceinture peut donc se réenrouler légèrement sous l'influence du ressort 40 dans le sens d'enroulement (la ligne W pleine fléchée), la séquence d'action, décrite ci-dessus, de l'ensemble de blocage est inversée. La rotation du disque 44 sur la bobine de la ceinture dans le sens d'enroulement fait tourner le disque de verrouillage 52 dans le sens d'enroulement. Les pointes de dents de blocage 52a reposent obliquement par rapport au plan de la branche latérale 26 de la chape et aident le ressort de verrouillage à pousser le disque de verrouillage vers l'extérieur. En même temps, la rotation du disque de verrouillage dans le sens d'enroulement W dégage les bords de came des dents de came 54a hors des fentes de came 52b du disque de verrouillage 52 et permet au ressort de la roue d'inertie 56 de pousser la roue d'inertie 54 en arrière dans la position déverrouillée illustrée à la fig. 2. Ainsi, le mécanisme de verrouillage est remis dans l'état déverrouillé dans lequel la ceinture peut être librement sortie à des accélérations modérées et où le mécanisme est prêt pour un blocage d'urgence dans la manière décrite précédemment.

En plus du verrouillage à la suite d'une accélération rapide de la ceinture et l'accélération de rotation rapide résultante de la bobine 28, le mode de réalisation illustré dans les fig. 1 à 4 des dessins comprend aussi un dispositif de blocage sensible à l'inertie qui répond à l'accélération rapide du véhicule, plus précisément à la partie du véhicule où le dispositif sensible à l'inertie est monté. Le dispositif sensible à l'inertie comprend un petit boîtier 65 monté sur la branche 26 de la chape 20 et ayant sur sa paroi inférieure 65a un siège 66 ayant un fond plat et des parois latérales coniques. Une masse 68 ayant un corps 68a et une base 68b repose dans le siège 66. Tant que l'accélération du dispositif dans une direction quelconque dans un plan horizontal est inférieure à une valeur déterminée la masse 68 repose dans une position droite dans laquelle la base 68b repose avec sa surface inférieure plate pleinement assise sur la surface supérieure plate du siège 66. Au-delà d'une certaine accélération déterminée du dispositif, de préférence à 0,3 g environ, l'inertie de la masse la fait basculer ou osciller sur un certain point du bord circulaire de la surface inférieure plate de la base 68b, élevant ainsi le corps 68a. Une surface de came en forme d'assiette 70 sur le sommet de la masse engage une projection de galet de came sphérique 72 sur le dessous d'un linguet 74. Une extrémité du linguet 74 est monté au moyen d'un axe de pivot 76 sur le coin supérieur du boîtier 65. En conséquence, une combinaison de l'action de came de la surface 70 travaillant contre le galet 72 sur le linguet et du mouvement de levage de la masse 68 fait pivoter le linguet vers le haut autour de l'axe de pivot 76, de sorte que la pointe du linguet est amenée en engagement avec l'une des dents d'une série de dents d'encliquetage 78 située sur la surface circonférentielle du disque d'inertie 54.

Lorsque le linguet 74 engage l'une des dents d'encliquetage 78 sur le disque d'inertie, la rotation du disque d'inertie 54 est empêchée. En même temps, si l'on sort la ceinture B, faisant tourner par conséquent la bobine 28 et le disque de verrouillage 52 dans le sens de déroulement (la ligne fléchée U dans la fig. 1) par rapport au disque d'inertie alors verrouillé, les dents de came 54a sur la roue d'inertie 54 travaillent contre les fentes de came 52b sur le disque de verrouillage 52 et séparent axialement le disque de verrouillage de la roue d'inertie exactement de la même manière que cela se produit dans le fonctionnement du mécanisme de verrouillage lors d'une sortie rapide de la ceinture, comme cela est décrit en détail précédemment pour engager les dents de verrouillage 52a dans les crans de verrouillage 64 dans la branche latérale 26 de la chape et bloquer la rotation de la bobine enrouleuse de la ceinture dans le sens de déroulement.

Le mode de réalisation de l'invention illustré dans les fig. 5 à 14 des dessins annexés est semblable dans sa construction globale et son mode de fonctionnement au mode de réalisation des fig. 1 à 4, mais comprend un nombre de perfectionnements et de modifications qui offrent certains avantages. L'enrouleur comprend une chape 100 ayant une paire de branches 102 et 104 reliées par une base 106. Une bobine 108 est montée en rotation dans des douilles 110 et 112 qui sont placées dans des trous 114 et 116, dans les branches respectives 102 et 104. Un ensemble avec ressort d'enroulement consistant en un disque de retenue 118, un ressort en spirale 120 et un couvercle 122

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est monté sur la face externe de la branche 104 et, de la même manière que cela est décrit pour le mode de réalisation des fig. 1 à 4, entraîne la bobine 108 de la ceinture, dans le sens indiqué par les lignes fléchées W dans les dessins, pour enrouler une ceinture de sécurité B sur la bobine, mais cède pour permettre à la ceinture B d'être déroulée de la bobine en rotation dans le sens des lignes fléchées U.

La bobine enrouleuse 108 comprend une portion d'axe 124 qui se prolonge à l'extérieur de la face externe de la branche 102 et un disque 126 de la bobine est fixé sur la portion d'axe immédiatement adjacente à la branche 102. Adjacent au disque 126 de la bobine se trouve un disque de verrouillage 128 qui est libre à la fois de tourner et de se déplacer longitudinalement sur un manchon 130 ajusté sur la portion d'axe 124 et qui est poussé vers l'extérieur en retrait du disque 126 par un ressort de verrouillage 132. Le disque de verrouillage 128 possède une pluralité (par exemple 6) de dents de verrouillage également espacées circonférentiellement qui s'étendent au travers d'entailles situées de manière correspondante 136 sur le périmètre du disque 126. Un disque de butée 138 sur le manchon 130 définit la position la plus à l'extérieur du disque de verrouillage 128 et, dans cette position, les pointes de dents de verrouillage 134 restent dégagées de la face extérieure de la branche 102, de sorte que le disque de verrouillage est libre de tourner avec le disque 126 et la bobine 108, à la fois dans le sens d'enroulement et dans le sens de déroulement. Lorsque le disque de verrouillage est poussé vers l'intérieur par les cames, comme cela est décrit ci-dessous (et comme cela est décrit en détail pour le mode de réalisation des fig. 1 à 4), les pointes des dents de verrouillage 134 s'engagent avec une série (par exemple 12) d'épaulements de blocage également espacés définis par une denture 140 estampée en cercle dans la branche 102.

Le manchon 130 porte également une roue d'inertie 142, qui est poussée vers le disque de verrouillage 128 par un ressort de la roue d'inertie 144 tenu en position par une bride 145 de retenue à ressort sur le manchon 130. La roue d'inertie 142 possède une rangée circulaire de dents de came également espacées 146 (par exemple 6), qui sont reçues dans des fentes de came situées de manière correspondante 148 dans le disque de verrouillage 128 et qui sont agencées pour séparer la roue d'inertie et le disque de verrouillage l'un de l'autre lors de la rotation du disque de verrouillage 128 par rapport à la roue d'inertie 142 dans le sens de déroulement U. La roue d'inertie se déplace vers l'extérieur (dans le sens d'éloignement par rapport à la structure) pour amener quelques-unes (par exemple 12, mais dans tous les cas un nombre égal au nombre d'épaulements de blocage 140) des dents d'encliquetage de blocage également espacées 150 sur la face extérieure de la roue d'inertie en engagement avec des dents d'encliquetage de blocage associées 152 (trois de ces dents sont adéquates) sur la paroi extrême 154 d'un couvercle d'assemblage de blocage 156. En même temps, le disque de verrouillage 128 se déplace vers l'intérieur vers la structure pour engager les dents de verrouillage 134 avec les épaulements de verrouillage de la denture 140, bloquant ainsi le disque de verrouillage 128 sur la chape de l'enrouleur 100 et arrêtant la rotation de la bobine à l'aide du disque 126 de la bobine.

L'enrouleur illustré dans les fig. 5 à 14 comprend également un dispositif sensible à l'inertie, désigné en général par le numéro de référence 158, qui fonctionne conjointement avec une série de dents d'encliquetage également séparées 160 (par exemple 12) sur le périmètre de la roue d'inertie 142 de la manière décrite ci-dessus.

Comme cela a été décrit jusqu'ici, la construction et le mode de fonctionnement de l'enrouleur illustré dans les fig. 5 à 14 sont sensiblement identiques à ceux du mode de réalisation de l'invention illustré dans les fig. 1 à 4, comme décrit ci-dessus. Les modifications et les perfectionnements apportés dans le présent mode de réalisation sont décrits ci-dessous.

En référence à la fig. 7, il est préférable que chacune des dentures 64 et 140 dans des branches 26 et 102 des deux modes de réalisation comprennent un épaulement de blocage 140a qui est sensiblement perpendiculaire à la surface externe de la branche 26 ou 102 et regarde dans le sens opposé au sens de rotation de déroulement U de la bobine et du disque de verrouillage, et que la base de la denture comporte une portion 140b oblique à la surface de la branche 102, la portion oblique 140b constituant une surface de came inclinée en pente vers le haut dans le sens de rotation de la bobine et du disque de verrouillage dans le sens d'enroulement W de la ceinture. Comme cela est illustré dans la fig. 8, chaque dent de verrouillage 134 comprend une pointe 134a dont le profil s'accouple en général avec le profil de chaque dent 140 dans laquelle elle entre lorsque l'enrouleur est bloqué, sauf que l'extrémité de chaque pointe est plus étroite dans la direction circonférentielle que le fond de chaque dent. En conséquence, les dents sont sorties par les cames hors des dents 140 à chaque fois que la bobine tourne dans le sens d'enroulement W de la ceinture par engagement entre les pointes 134a des dents et les portions 140b de la denture.

Par rapport à la rotation du disque de Verrouillage dans le sens de déroulement U, le bord d'attaque 134b et le bord de fuite 134c de chaque dent sont inclinés légèrement en arrière (voir fig. 8), comme cela apparaît dans la fig. 11 ; la légère inclinaison vers l'arrière de chaque dent 134 produit une légère action de came entre le bord de fuite 136a de chaque entaille 136 dans la bride 126 de la bobine et le bord de fuite 134c de chaque dent 134, action qui tend à pousser la dent 134 vers l'intérieur pour assurer pleinement son assise dans la dent correspondante 140 dans la branche 102. Ainsi, la configuration des dents de verrouillage 134 est avantageuse pour assurer l'action de blocage et assurer que toute déformation ou déjettement du disque 126 de la bobine ou du disque de verrouillage 128 n'aura pas tendance à déloger de leur siège les dents de verrouillage hors de la denture de blocage de la branche 102. De moindre importance est l'action de came inverse ayant lieu entre le bord d'attaque de chaque dent et le bord d'attaque de chaque entaille 136 dans le sens d'enroulement tendant à déloger les dents de verrouillage hors de la denture.

Comme cela est illustré à la fig. 10 des dessins, le bord de fuite 148a (par rapport à la direction de déroulement) de chaque fente de came 148 dans le disque de verrouillage 128 est oblique par rapport à la face du disque de verrouillage, de sorte qu'elle s'apparie en orientation avec le bord de came 146a de la dent de came correspondante 146 sur la roue d'inertie 142 de manière à obtenir une usure minimale et une action de came douce entre les fentes de came 148 et les dents de came 146.

Un autre perfectionnement désirable de l'enrouleur illustré dans les fig. 5 à 14 concerne le rapport entre la distance L (voir fig. 10) et les situations axiales et circonférentielles des dents de verrouillage 134 sur le disque de verrouillage et des dents d'encliquetage de blocage 150 sur la face externe de la roue d'inertie quand elles sont pleinement calées dans des positions de blocage, comme cela est illustré dans la flg. 11. Dans le mode de réalisation des fig. 1 à 4, il est possible qu'à cause des variations des tolérances dans la fabrication des pièces ou de l'usure des pièces pendant la vie de l'enrouleur, les dents d'encliquetage de blocage 60 sur la roue d'inertie soient en total engagement ou prise avec les dents d'encliquetage de blocage 62 sur le membre de paroi-couvercle 58a, les pointes de dents de verrouillage 52a touchant les bases des dents 64 sur la branche latérale mais ne se trouvant pas dans une situation de rotation pour s'engager avec les épaulements de blocage. Dans cette éventualité, une rotation supplémentaire du disque de la bobine et du disque de verrouillage dans le sens de déroulement U produit une action de came supplémentaire entre les éléments de came de la roue d'inertie et du disque de verrouillage et grâce au fait que l'engagement des dents de verrouillage avec les épaulements de blocage soit effectué, il en résulte une liaison forcée et un éventuel endommagement des dents d'encliquetage de blocage ou des éléments de came. Le mode de réalisation des fig. 5 à 14 évite cette éventualité, en prévoyant des dents de came 146 conçues de telle sorte que l'action de came entre la roue d'inertie et le disque de verrouillage se termine lorsque les pointes des dents d'encliquetage de blocage 150 sont situées à une distance des pointes des dents de verrouillage 134, sur le disque de verrouillage 128, sensiblement égale à la distance entre la surface intérieure

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de la paroi extrême 154 et les bases des dents de blocage 140 dans la branche, par exemple les distances indiquées par la ligne L dans la fig. 10. A l'état verrouillé (fig. 11), les dents de came 146 émergent des fentes de came 148 et chevauchent sur une courte distance le long de la patte du disque de verrouillage 128, comme cela est illustré dans la fig. 11.

En étudiant de près la fig. 11, il devient apparent que, même si les pointes des dents d'encliquetage de blocage 150 et 152 sont pleinement calées dans leur siège et que les pointes des dents de verrouillage 134 sont en position totalement vers l'intérieur à la fin de l'action de came, une légère rotation supplémentaire du disque de verrouillage est nécessaire avant que le bord avant 134b de chaque dent de verrouillage 134 engage l'épaulement de blocage 140a d'une denture de blocage 140. Cette légère rotation, qui est prévue intentionnellement, permet d'être moins strict avec les tolérances de fabrication, rendant ainsi la production et l'assemblage plus économique sans pour autant sacrifier à la sécurité de fonctionnement.

Dans la mesure où les dents de came 146 quittent ou sortent des fentes de came 148 (fig. 11), le problème se pose maintenant de savoir comment le mécanisme de verrouillage revient à la configuration de déblocage illustré dans la fig. 10. Ce problème est résolu en prévoyant des dents d'encliquetage de libération associées 162 et 164 sur la face extérieure du disque d'inertie 142 et sur la face intérieure de la portion de paroi 154, respectivement. Les dents de libération 162 et 164 sont dirigées dans le sens opposé aux dents d'encliquetage de verrouillage 150 et 152 de sorte que, lorsqu'elles s'engagent, elles empêchent la roue d'inertie 142 de tourner dans le sens de déroulement de la ceinture U. Les dents d'encliquetage de libération 162 et 164 sont situées dans des rangées circulaires concentriques aux dents d'encliquetage de blocage, mais elles sont positionnées circonférentiellement pour s'engager à une position décalée d'une petite distance d de la position dans laquelle les dents d'encliquetage de blocage s'engagent, la distance d étant quelque peu inférieure à la petite rotation requise par les dents de verrouillage 134 pour engager les épaulements de blocage 140a de la denture 140, de sorte que l'action de came qui se produit entre les pointes 134a des dents de verrouillage 134 et les surfaces 140b de la denture de blocage 140 ne commence qu'après l'engagement des dents d'encliquetage de libération 162 et 164 et l'arrêt de rotation de la roue d'inertie dans le sens d'enroulement W de la ceinture. Les fig. 12A et 12B des dessins montrent très clairement le fonctionnement des dents d'encliquetage de blocage 150 et 152 et des dents d'encliquetage de libération 162 et 164.

Le mode de réalisation des fig. 5 à 14 des dessins comprend également un dispositif détecteur d'inertie 158 différent de celui des fig. 1 à 4. Le dispositif 158 est extrêmement sensible, de préférence dans une plage de 0,3 à 0,7 g. Il comprend un boîtier 170, dont la paroi de fond 172 possède une flasque circulaire se prolongeant vers le haut qui définit un siège annulaire pour une masse 176 sphérique sensible à l'inertie. Un linguet 178 est attaché au boîtier par un axe de pivot 180 et comprend un bras détecteur 182 ayant un trou 184 d'une dimension et d'une forme telles que le linguet 178 peut pivoter par gravité dans la position illustrée par les lignes en traits pleins dans la fig. 13, dans laquelle la portion de pointe de blocage 184 est dégagée des dents d'encliquetage 160 sur la roue d'inertie 142 tant que la masse 176 repose sur le siège 174, ce qu'elle fera en l'absence

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d'accélération de l'assemblage 158 au-dessus de 0,3 g environ. Lorsque l'assemblage 158 est accéléré — le terme accélération est utilisé dans le sens général d'un changement de vitesse dans une direction quelconque et, évidemment, comprend la décélération — avec une accélération supérieure à 0,3 g environ, l'inertie de la masse 176 fait rouler la masse hors du siège dans une direction opposée à la direction prédominante de l'accélération de l'assemblage. Lorsque la masse 176 roule vers le haut et hors du siège dans une direction quelconque, elle pousse vers le bas la partie de détection 182 du linguet 178, faisant pivoter le linguet autour de l'axe de pivot 180 et déplaçant la portion de pointe de blocage 184 dans une position d'engagement par l'une des dents d'encliquetage 160 sur le périmètre de la roue d'inertie 142, comme cela est illustré par les lignes en traits mixtes dans la fig. 13. Lorsque l'accélération au-dessus du seuil nominal de l'ensemble 158 cesse, et en supposant que l'enrouleur est libéré de l'état bloqué par cessation de la force sur la ceinture et par léger enroulement de la ceinture sur la bobine, la masse 176 roule en arrière dans le siège, permettant ainsi au linguet 178 de retomber dans la position illustrée par les lignes en traits pleins de la fig. 13.

Les dimensions du boîtier et la conception du linguet sont telles que la masse 176 ne peut quitter le siège pour prendre une position d'où elle ne reviendra pas dans le siège une fois terminée l'accélération à laquelle elle répond. Cela est effectué en limitant le déplacement de la masse dans toutes les directions sur une distance quelque peu inférieure au rayon réel du siège 174. La conception de l'ensemble sensible à l'inertie 158 devrait permettre une certaine inclinaison du véhicule lorsqu'il est en stationnement, de manière à ce que la masse reste sur son siège même si le siège est quelque peu incliné par rapport à l'horizontale.

Le mode de fonctionnement du dérouleur illustré dans les fig. 5 à 14 est essentiellement le même que le mode de fonctionnement du mode de réalisation illustré dans les fig. 1 à 4, et les différences qui existent ont été décrites ci-dessus conjointement à la description de la structure.

Ainsi, la présente invention établit un enrouleur amélioré de blocage d'urgence, du type à double sécurité, qui utilise relativement peu de composants et peut être fabriqué en masse à un faible coût unitaire. Les dimensions et le poids de l'enrouleur sont favorables pour l'utilisation dans les petites voitures qui non seulement sont populaires, mais aussi économiquement nécessaires actuellement et dans un futur prévisible. Le mécanisme de blocage peut utiliser de nombreuses pièces en plastique, et aucune pièce lourde et encombrante de fonderie, comme celles que l'on trouve actuellement dans certains enrouleurs de blocage d'urgence connus, n'est utilisée. La structure, la bobine, le disque de bobine et le disque de verrouillage doivent, évidemment, être solides et, par conséquent, sont faits en métal; la structure, la bride et le disque de verrouillage peuvent être faits par estampage d'une tôle métallique lourde. Le manchon, la ■ roue d'inertie et les deux couvercles des deux modes de réalisation peuvent être en plastique, et tous les comvosants des dispositifs sensibles à l'inertie, à l'exception de la masse, peuvent également être en plastique. Les enrouleurs des modes de réalisation de la présente invention sont faciles à assembler étant donné que les différentes pièces s'assemblent de bout en bout l'une après l'autre sans opération d'assemblage longue et compliquée.

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   REVENDICATIONS

   1. Enrouleur de ceinture de sécurité qui comprend une chape (20), une bobine enrouleuse (28) de ceinture montée entre les branches (24,26) de la chape, un axe (28b) de bobine, solidaire à la bobine, s'étendant en dehors d'une des branches (26) de la chape, et un mécanisme de blocage pour empêcher la rotation de la bobine de ceinture (28) dans le sens du déroulement (U) à la suite d'une accélération élevée de la bobine dans le sens du déroulement, le mécanisme comportant un disque à crans d'arrêt (44) fixé sur l'axe de bobine en position adjacente à la branche (26) de la chape, des épaulements de verrouillage (64) sur la branche (26) et un disque de verrouillage (52) portant des dents (52a) qui peuvent être en prise avec les épaulements de verrouillage (64) et des éléments (52a) qui peuvent être en prise avec le disque à crans d'arrêt (44) lors d'un mouvement axial pour verrouiller le disque de verrouillage (52) à la chape (20), caractérisé en ce que le disque à crans d'arrêt (44) porte des crans d'arrêt (46) espacés circonférentiellement; en ce que le disque de verrouillage (52) est porté par l'axe de bobine (28b) dans une position adjacente et extérieure au disque à crans d'arrêt (44) par rapport à la chape et peut se déplacer axialement vers et en s'éloignant du disque à crans d'arrêt, le disque de verrouillage (52) portant les dents de verrouillage (52a) s'étendant vers l'intérieur à travers les crans d'arrêt du disque à crans d'arrêt: pour se mettre en prise avec les épaulements de verrouillage (64), pour verrouiller la bobine enrouleuse (28) à la branche (26) de la chape (20) par l'intermédiaire du disque à crans d'arrêt (44) lorsque le disque de verrouillage (52) est déplacé vers le disque à crans d'arrêt (44); en ce qu'un ressort de verrouillage (50) éloigne le disque de verrouillage (52) axialement du disque à crans d'arrêt (44); en ce qu'une roue d'inertie (54) est portée par l'axe de bobine dans une position extérieure au disque de verrouillage (52) par rapport à la chape (20) et peut se déplacer axialement et en rotation sur l'axe de bobine; en ce que des cames coopérantes (54a, 52b) sur la roue d'inertie (54) et le disque de verrouillage (52) les éloignent l'une de l'autre axialement lors de la rotation du disque de verrouillage (52) dans le sens de déroulement de la ceinture (U) par rapport à la roue d'inertie (54); en ce qu'un élément (58) fixé à la chape (20) possède une paroi (58a) adjacente et extérieure à la roue d'inertie (54) par rapport à la chape, la roue d'inertie (54) et la paroi (58a) possédant des rangées circulaires de dents d'en-cliquetage (60, 62) coopérantes et verrouillantes qui peuvent s'engager sélectivement lors du mouvement axial vers l'extérieur de la roue d'inertie (54) sous l'effet des cames (54a, 52b) pour empêcher la rotation de la roue d'inertie (54) dans le sens de déroulement de la ceinture (U); en ce qu'un ressort (56) de la roue d'inertie (54) éloigne la roue d'inertie de la paroi (58a) tandis que le ressort de verrouillage (50) et le ressort de la roue d'inertie (56) poussent normalement le disque de verrouillage (52) et la roue d'inertie (54) l'un vers l'autre pour leur rotation conjointe, les dents de verrouillage (52a) étant dégagées des épaulements de verrouillage (64) sur la branche (26); mais en ce que, lors d'une accélération rapide de la bobine (28) dans le sens de déroulement de la ceinture (U), la roue d'inertie (54) traîne derrière le disque de verrouillage (52), est poussée vers l'extérieur par les cames (54a, 52b) et est empêchée de tourner contre la paroi (58a), sur quoi le disque de verrouillage (52) est éloigné par les cames de la roue d'inertie (54) vers la branche (26) et les dents de verrouillage (52a) se bloquent aux épaulements de verrouillage (64) sur la branche pour empêcher la bobine de ceinture de se dérouler (U) davantage; en ce que le ressort (56) de la roue d'inertie (54) crée une force nettement inférieure à celle créée par le ressort de verrouillage (50) de sorte que, lorsque le disque de verrouillage (52) tourne par rapport à la roue d'inertie (54), la roue d'inertie glisse vers l'extérieur vers l'élément (58) à paroi (58a) avant que le disque de verrouillage (52) soit poussé vers l'intérieur par les cames en direction de la branche (26) de chape pour verrouiller la rotation de la bobine (28); en ce qu'une rangée circonférentielle de dents d'encliquetage (78) espacées et verrouillantes sont formées sur la roue d'inertie (54) et possèdent des épaulements regardant dans le sens de rotation de déroulement de la ceinture (U); en ce qu'un cliquet s'engage de manière sélective avec l'une quelconque des dents d'encliquetage (78); et en ce qu'il y a un dispositif sensible d'inertie (68) qui réagit à un changement brusque de la vitesse de l'enrouleur en engageant le cliquet (74) avec une dent d'encliquetage (78) sur la roue d'inertie (54), ce qui arrête la rotation de la roue d'inertie (54) avec le disque de verrouillage (52) et la bobine (28), et la roue d'inertie (54) est poussée par les cames axialement vers l'extérieur vers la paroi (58a), sur quoi le disque de verrouillage (52) est poussé par les cames vers la branche (26) pour mettre en prise les dents de verrouillage (52a) avec les épaulements de verrouillage (64) et arrêter la rotation de la bobine (28) dans le sens de déroulement de la ceinture (U).
2. 2. Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cames (52b, 54a) comprennent une rangée circulaire de fentes de eame (52b), espacées circonférentiellement, sur l'un, du disque de verrouillage (52) et de la roue d'inertie (54), et des dents de came (54a) ayant des bords de came (60) obliques par rapport au plan de rotation de leurs pointes; sur l'autre, du disque de verrouillage et de la roue d'inertie, chaque dent de came (54a) étant reçue dans une fente (52b) avec le bord de came travaillant contre une extrémité de la fente pour que les cames séparent le disque de verrouillage (52) et la roue d'inertie (54) lorsque le disque de verrouillage (52) tourne dans le sens de déroulement (U) de la ceinture par rapport à la roue d'inertie (54).
3. 3. Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cames (52b, 54a) cessent de séparer le disque de verrouillage (52) et la roue d'inertie (54) lorsque l'espacement axial entre eux atteint une dimension déterminée.
4. 4. Enrouleur selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce que des moyens d'encliquetage (162,164), mutuellement engagea-bles, de libération prévus sur les surfaces se faisant face de la roue d'inertie (142) et de la paroi (128) empêchent la roue d'inertie (142) de tourner dans le sens d'enroulement (W) de la ceinture lorsque l'enrouleur se verrouille et qu'il va être ensuite débloqué par enroulement de la ceinture.
5. 5. Enrouleur selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que les dimensions axiales maximales des dents de came (146) sont telles qu'elles émergent des fentes de came (148) dans le disque de verrouillage (128) et chevauchent sur les surfaces radialement planes du disque de verrouillage (128) lorsque l'espacement entre les dents de verrouillage (146) et les dents d'encliquetage verrouillantes est pratiquement égal à l'espacement axial de la paroi (154) à partir de la base des épaulements de verrouillage (140) sur la branche (102), de sorte que l'action de came axiale des cames (150, 152) cesse,

   même si la rotation supplémentaire du disque de verrouillage (128) est nécessaire pour engager les dents de verrouillage (134) dans les épaulements de verrouillage (140), et en ce qu'il y a des moyens d'encliquetage (162,164) qui peuvent être mis en prise entre eux de façon libérable sur la roue d'inertie (142) et la paroi (154) pour arrêter la rotation de la roue d'inertie (142) dans le sens d'enroulement (W) de la ceinture, de manière à assurer qu'après le verrouillage, le disque de verrouillage (128) tourne par rapport à la roue d'inertie (142)

   dans le sens d'enroulement (W) lorsque la ceinture (B) commence à s'enrouler de nouveau et que les dents (146) de came rentrent de nouveau dans les fentes de came (148).
6. 6. Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre et l'espacement angulaire des épaulements de verrouillage (64) sur la branche (26) de chape (20) sont égaux au nombre et à l'espacement angulaire des dents d'encliquetage de blocage (78) sur la roue d'inertie (54), et en ce que les positions des épaulements de verrouillage et des dents d'encliquetage de blocage sont circonférentiellement décalées selon la période de rotation des cames (52b, 54a) pour assurer que les dents de verrouillage (52a) coïncident exactement avec les épaulements de verrouillage (64) lorsque la roue d'inertie (54) est bloquée sur la paroi (58a).
7. 7. Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les épaulements de verrouillage (140) des entailles dans la branche latérale (102) de la chape (100) sont délimités par des parois d'extrémité

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   (140a) faisant face au sens (U) de déroulement de la ceinture et en ce que chauqe entaille comprend une base en forme de came oblique (140b) adaptée pour agir sur une dent de verrouillage (134) qu'elle reçoit hors de l'entaille lors de la rotation du disque de verrouillage (128) dans le sens d'enroulement de la ceinture.
8. 8. Enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'inertie comprend une masse (68) qui s'appuie de manière stable sur une surface de support (65), tant que l'accélération de cette surface est inférieure à une valeur déterminée, mais qui quitte la position stable lors d'une accélération plus élevée et déplace le linguet (74) vers une position qui engage une dent d'encliquetage (78) sur la roue d'inertie (54).
9. 9. Enrouleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la masse (68) s'appuie sur une surface plate (65) et bascule sur un bord circulaire (68b) pour soulever une partie du linguet (74) pour l'engager avec une dent d'encliquetage (78).
10. 10. Enrouleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la masse (176) est sphérique et repose sur une surface annulaire circulaire (174) à partir de laquelle elle roule lors d'une accélération plus élevée pour engager et déplacer le linguet (178).